Задачи › Плавление и кристаллизация

Таяние льда в бочке

  1. Таяние льда в бочке

    МОШ 2014/15, 8 кл.
    4/10

    Цилиндрическая бочка с тонкими гладкими вертикальными металлическими стенками, в которую наливают воду для полива растений на даче, имеет радиус \(R = 28{,}5\) см. Бочка установлена на подставках (см. рисунок) так, что между её дном и землёй имеется слой воздуха. Осенью в бочке случайно оставили некоторое количество воды, и когда начались заморозки, вода медленно замёрзла (бочка при этом не деформировалась). Высота уровня льда в бочке оказалась равной \(h = 70\) см. Потом наступила оттепель, воздух прогрелся, и лёд нагрелся до температуры \(t = 0\,{}^\circ\text{C}\) одновременно со всех сторон (сверху, снизу и с боковой поверхности). Затем лёд начал таять, и за время \(T = 1\) час растаяло \(n = 2\%\) от всей массы льда. Чему будет равна высота уровня воды в бочке (считая от дна) через первый час таяния, и чему — через второй час таяния? Плотность воды \(\rho_\text{в} = 1000\text{ кг/м}^3\), плотность льда \(\rho_\text{л} = 900\text{ кг/м}^3\).

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Стенки гладкие, а дно тонкое: давление на дно определяется весом всего содержимого бочки. Как оно связано с высотой столба воды, и меняется ли вес при таянии?

    Ответ

    Высота уровня воды в бочке будет постоянной (и после первого, и после второго часа) и равной \(H = \dfrac{\rho_\text{л}}{\rho_\text{в}}\,h = 63\) см.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи